JP2014096534A

JP2014096534A - 発光装置

Info

Publication number: JP2014096534A
Application number: JP2012248598A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Niimi; 直久新美; Akihiro Tanaka; 昭裕田中
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-05-22

Abstract

【課題】部品点数の増大を抑制することで、体格の増大が抑制された発光装置を提供する。
【解決手段】発光素子（１０）と、該発光素子を搭載する搭載部（２０）と、該搭載部に固定されることで、搭載部と共に、発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（３０）と、を有する発光装置であって、蓋部は、第１部材（３１）と、該第１部材よりも透光率の高い第２部材（３２）と、を有し、第２部材は、収納空間に面する第１面（３２ａ）と、外部に露出する第２面（３２ｂ）と、第１部材と密着する第３面（３２ｃ）と、を有し、第２部材と第１部材との界面（３３）は、発光素子から出射される光を反射する性質を有し、第２部材と第１部材との界面によって、発光素子から出射された光を第２面に導くガイド部（３４）が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光素子と、該発光素子を搭載する搭載部と、該搭載部と共に、発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部と、を有する発光装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、ハウジング、及び、ハウジングの上面に配置された第１の受光素子と第２の受光素子を有する光検出センサが提案されている。この光検出センサは、第２の受光素子の上方に配置された光案内通路、及び、ハウジングに組み合わされることで、２つの受光素子と光案内通路とを収納する収納空間を構成する光学レンズを有する。

特開２００２−３９８５８号公報

上記したように、従来、光を検出するセンサは、蓋としての機能を兼ねる光学レンズと、収納空間内に配置される光案内通路と、を有する。このような構成要素は、光を出射する装置においても適用される。しかしながら、上記構成では、光学レンズと光案内通路とが別体となっている。そのため、部品点数が増大し、体格が増大する、という問題があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、部品点数の増大を抑制することで、体格の増大が抑制された発光装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明は、発光素子（１０）と、該発光素子を搭載する搭載部（２０）と、該搭載部に固定されることで、搭載部と共に、発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（３０）と、を有する発光装置であって、蓋部は、第１部材（３１）と、該第１部材よりも透光率の高い第２部材（３２）と、を有し、第２部材は、収納空間に面する第１面（３２ａ）と、外部に露出する第２面（３２ｂ）と、第１部材と密着する第３面（３２ｃ）と、を有し、第２部材と第１部材との界面（３３）は、発光素子から出射される光を反射する性質を有し、第２部材と第１部材との界面によって、発光素子から出射された光を第２面に導くガイド部（３４）が形成されていることを特徴とする。

このように本発明によれば、蓋部（３０）が、第１部材（３１）と第２部材（３２）とを有し、第１部材（３１）と第２部材（３２）との界面（３３）によって、ガイド部（３４）が形成されている。これによれば、蓋部（３０）とガイド部（３４）とが別体に形成される構成と比べて、部品点数の増大が抑制され、発光装置の体格の増大が抑制される。

ちなみに、発光素子（１０）から出射される光を反射する性質を、第２部材（３２）と第１部材（３１）との界面（３３）が有する構成としては、第２部材は第１部材よりも、屈折率が大きい構成を採用できる。

本発明において、発光素子の発光面（１０ａ）と、第２部材の第１面とが対向した構成が好適である。これによれば、発光面と第１面とが対向しない構成と比べて、発光面（１０ａ）から出射された光が、第１面（３２ａ）に入射する量が多くなる。そのため、第２面（３２ｂ）から外部に出射される光の輝度の低下が抑制される。

上記構成において、発光面は、第１面よりも面積が小さい構成が好ましい。これによれば、発光面が、第１面よりも面積が大きい構成と比べて、発光面（１０ａ）から出射された光が、第１面（３２ａ）に入射する量が多くなる。そのため、第２面（３２ｂ）から外部に出射される光の輝度の低下が抑制される。

また、第２面は、第１面よりも面積が小さい構成が好ましい。これによれば、第１面（３２ａ）に入射し、ガイド部（３４）にて反射された光が、第２面（３２ｂ）に集光される。そのため、第２面が第１面以上の面積を有する構成と比べて、第２面（３２ｂ）から外部に出射される光の指向性と輝度とが向上される。

更に言えば、第２部材は、発光素子の発光面に対して交差する高さ方向に延びた形状を成し、第１面と第２面とが、高さ方向に並んだ構成が良い。

これによれば、第２部材（３２）の一部が、高さ方向に交差する横方向に延びた形状を成し、第１面（３２ａ）と第２面（３２ｂ）の横方向での位置が異なる構成とは異なり、光の反射経路が短くなる。そのため、反射による散乱が低減され、第２面（３２ｂ）から外部に出射される光の指向性と輝度の低下が抑制される。

しかしながら、上記構成とは異なり、第２部材は、第１面を有する第１部（３５）と、第２面を有する第２部（３６）と、第１部と第２部を連結する第３部（３７）と、を有し、第１部と第２部それぞれは、発光素子の発光面に対して交差する高さ方向に延びた形状を成し、第３部は、高さ方向に交差する横方向に延びた形状を成しており、第１部における第１面とは反対側の面が、第３部の一端に連結され、第２部における第２面とは反対側の面が、第３部の他端に連結された構成でも良い。

これによれば、出射面に相当する第２面（３２ｂ）の配置位置に依らずに、横方向における発光素子（１０）の配置位置を決定することができる。逆に言えば、発光素子（１０）の配置位置に依らずに、横方向における第２面（３２ｂ）の配置位置を決定することができる。

蓋部は、第１部材を構成する樹脂と、第２部材を構成する樹脂とによって二色成形することで形成された構成が良い。

これによれば、第１部材と第２部材とが別体で、スナップフィットなどで両者が機械的に連結された構成とは異なり、第１部材（３１）と第２部材（３２）とが密着する。そのため、発光素子（１０）から出射される光を第２面（３２ｂ）に導く、というガイド部（３４）の効果が低くなることが抑制される。

しかしながら、上記構成とは異なり、蓋部は、第２部材よりも透光率の低い第３部材を有し、第２部材と第３部材とは、第１部材を介して、連結された構成でも良い。

これによれば、第１〜第３部材は別体であるので、それぞれを構成する材料を、適宜採用することができる。そのため、第１部材（３１）と第２部材（３２）との界面（３３）によって形成されるガイド部（３４）の性能を、適宜変更することができる。

第１実施形態に係るライトセンサの概略構成を示す上面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。ライトセンサの変形例を示す上面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。ライトセンサの変形例を示す上面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。ライトセンサの変形例を示す上面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。ライトセンサの変形例を示す上面図である。図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。ライトセンサの変形例を示す上面図である。図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。

以下、本発明を、車両に搭載されるライトセンサに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に基づいて、本実施形態に係るライトセンサを説明する。以下においては、互いに直交の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。ちなみに、ｚ方向が、特許請求の範囲に記載の高さ方向に相当し、横方向が、ｘ方向とｙ方向とによって規定される規定平面に沿う一方向である。また、ｘ方向が、車両の前後方向（進行・後退方向）、ｙ方向が、車両の左右方向に相当する。

図１及び図２に示すように、ライトセンサ１００は、要部として、発光素子１０と、搭載部２０と、蓋部３０と、を有する。また、ライトセンサ１００は、受光素子４０を有する。素子１０，４０それぞれは、搭載部２０と蓋部３０とによって構成される収納空間内に収納されており、発光素子１０から出射された光は、蓋部３０を介して外部に出射され、蓋部３０を介して収納空間内に入射した光は、受光素子４０にて受光される。

ライトセンサ１００は、セキュリティインジケータとしての機能と、ライトセンサ、及び、日射センサとしての機能を果たすものである。ライトセンサ１００は、発光素子１０を点灯駆動することで、警告をユーザーに掲示し、受光素子４０の出力信号を解析することで、太陽の位置などを算出する。

発光素子１０は、ＬＥＤであり、搭載部２０に搭載される面の裏面が、発光面１０ａとなっている。発光面１０ａは、規定平面に沿っており、発光面１０ａから上方に光が出射される。発光素子１０から出射される光は、主として、ｚ方向に指向性を有している。

搭載部２０は、素子１０，４０を搭載するものである。搭載部２０は、絶縁性の樹脂から成り、図示しないが、リードがインサート成形されている。そのリードの一端が、収納空間内に設けられ、その他端が、外部に露出されている。より詳しく言えば、リードの一端は、搭載部２０における素子１０，４０を搭載する搭載面２０ａ上に設けられており、リードの他端は、車両に設けられたソケット（図示略）に挿入されている。リードを介して、素子１０，４０それぞれが車両と電気的に接続される。

蓋部３０は、搭載部２０と共に、収納空間を構成するものである。蓋部３０は、ドーム形状を成し、その縁部が、搭載部２０に固定されることで、収納空間が構成される。蓋部３０は、第１部材３１と、第１部材３１よりも透光率の高い第２部材３２と、を有し、その外形形状のほとんどが第１部材３１によって形作られている。本実施形態に係る蓋部３０は、第１部材３１を構成する樹脂と、第２部材３２を構成する樹脂とによって二色成形することで形成されている。そのため、第１部材３１と第２部材３２とは密着している。

第２部材３２は、収納空間に面する第１面３２ａと、外部に露出する第２面３２ｂと、第１部材３１と密着する第３面３２ｃと、を有する。第２部材３２は、第１部材３１よりも屈折率が大きく、第２部材３２と第１部材３１との界面３３は、発光素子１０から出射される光を反射する性質を有する。この界面３３によって、発光素子１０から出射された光を第２面３２ｂに導くガイド部３４が形成されている。ちなみに、部材３１，３２それぞれの色を具体的に言うと、第１部材３１は黒色であり、第２部材３２は透明である。ユーザーは、第２部材３２の第２面３２ｂから出射される光を主として視認する。

図２に示すように、第２部材３２は、ｚ方向に延びた形状を成し、第１面３２ａと第２面３２ｂとが、ｚ方向で並んでいる。そして、第２面３２ｂは、第１面３２ａよりも面積が小さく、面３２ａ，３２ｂそれぞれは、円形を成している。また、発光素子１０の発光面１０ａと、第１面３２ａとがｚ方向で対向しており、発光面１０ａは、第１面３２ａよりも面積が小さい。これにより、発光素子１０から出射された光のほぼ全てが第１面３２ａに入射し、その光の一部はそのまま第２面３２ｂから外部に出射され、残りの光は高さ方向に対して傾斜する界面３３にて反射されながら、第２面３２ｂへと導かれ、第２面３２ｂから外部に出射される。

次に、本実施形態に係るライトセンサ１００の作用効果を説明する。上記したように、蓋部３０が、第１部材３１と第２部材３２とから成り、第１部材３１と第２部材３２との界面３３によって、ガイド部３４が形成されている。これによれば、蓋部とガイド部とが別体に形成される構成と比べて、部品点数の増大が抑制され、ライトセンサ１００の体格の増大が抑制される。

発光素子１０から出射された光が第１面３２ａに入射し、その光の一部はそのまま第２面３２ｂから外部に出射され、残りの光は界面３３にて反射されながら、第２面３２ｂへと導かれ、第２面３２ｂから外部に出射される。これによれば、蓋部３０が第１部材３１のみから成り、第１部材３１を介して発光素子１０から出射された光が外部に出射される構成とは異なり、発光領域が狭まる。そのため、ユーザーの視認性が向上され、セキュリティインジケータとしての機能が向上される。また、光が第２面３２ｂに集光されるので、輝度が向上される。したがって、上記した比較構成とは異なり、輝度を確保するために、発光素子１０に供給する電流量を大きくしなくともよく、消費電流の増大が抑制される。

発光素子１０の発光面１０ａと、第２部材３２の第１面３２ａとが対向している。これによれば、発光面と第１面とが対向しない構成と比べて、発光面１０ａから出射された光が、第１面３２ａに入射する量が多くなる。そのため、第２面３２ｂから外部に出射される光の輝度の低下が抑制される。

更に、本実施形態では、第２面３２ｂは、第１面３２ａよりも面積が小さい。これによれば、第１面３２ａに入射し、ガイド部３４にて反射された光が、第２面３２ｂに集光される。そのため、第２面が第１面以上の面積を有する構成と比べて、第２面３２ｂから外部に出射される光の指向性と輝度とが向上される。

また、発光面１０ａは、第１面３２ａよりも面積が小さい。これによれば、発光面が、第１面よりも面積が大きい構成と比べて、発光面１０ａから出射された光が、第１面３２ａに入射する量が多くなる。そのため、第２面３２ｂから外部に出射される光の輝度の低下が抑制される。

第２部材３２は、ｚ方向に延びた形状を成し、第１面３２ａと第２面３２ｂとが、高さ方向に並んでいる。これによれば、第２部材の一部が、規定平面に沿う方向に延びた形状を成し、第１面と第２面の規定平面に沿う方向での位置が異なる構成とは異なり、光の反射経路が短くなる。そのため、反射による散乱が低減され、第２面３２ｂから外部に出射される光の指向性と輝度の低下が抑制される。

蓋部３０は、第１部材３１を構成する樹脂と、第２部材３２を構成する樹脂とによって二色成形することで形成されている。これによれば、第１部材と第２部材とが別体で、スナップフィットなどで両者が機械的に連結された構成とは異なり、第１部材３１と第２部材３２とが密着する。そのため、発光素子１０から出射される光を第２面３２ｂに導く、というガイド部３４の効果が低くなることが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態では、特許請求の範囲に記載の発光装置が、ライトセンサに適用された例を示した。しかしながら、発光装置単体でもよく、受光素子４０を有さなくとも良い。

本実施形態では、第２面３２ｂは、第１面３２ａよりも面積が小さい例を示した。しかしながら、図３及び図４に示すように、第２面３２ｂは、第１面３２ａと同一の面積を有する構成を採用することもできる。また、図示しないが、第２面３２ｂが、第１面３２ａよりも面積が大きい構成を採用することもできる。

本実施形態では、第２部材３２は、ｚ方向に延びた形状を成し、第１面３２ａと第２面３２ｂとが、ｚ方向で並んでいる例を示した。しかしながら、図５及び図６に示すように、ｚ方向に延び、且つ、そのｚ方向に延びた部位から規定平面に沿う方向に延び、１つの第１面３２ａに対して、複数の第２面３２ｂを有する構成を採用することもできる。これによれば、光を多方向に出射することができる。

若しくは、図７〜図１０に示すように、第２部材３２は、第１面３２ａを有する第１部３５と、第２面３２ｂを有する第２部３６と、第１部３５と第２部３６を連結する第３部３７と、を有する構成を採用することもできる。第１部３５と第２部３６それぞれは、ｚ方向に延びた形状を成し、第３部３７は、規定平面に沿う方向に延びた形状を成している。そして、第１部３５における第１面３２ａとは反対側の面が、第３部３７の一端に連結され、第２部３６における第２面３２ｂとは反対側の面が、第３部３７の他端に連結されている。

これによれば、出射面に相当する第２面３２ｂの配置位置に依らずに、規定平面に沿う方向における発光素子１０の配置位置を決定することができる。逆に言えば、発光素子１０の配置位置に依らずに、規定平面に沿う方向における第２面３２ｂの配置位置を決定することができる。

本実施形態では、蓋部３０は、第１部材３１を構成する樹脂と、第２部材３２を構成する樹脂とによって二色成形することで形成された例を示した。しかしながら、蓋部は、部材３１，３２の他に、第２部材３２よりも透光率の低い第３部材（図示略）を有し、第２部材３２と第３部材とは、第１部材３１を介して、連結された構成を採用することもできる。この変形例では、第１部材３１が、第２部材３２と第３部材とを連結する接着剤としての役割を果たし、第３部材が、蓋部３０の外形形状のほとんどを形作る役割を果たす。すなわち、第３部材は、本実施形態に係る第１部材３１と同等の役割を果たす。したがって、第３部材は、黒色であるが、透光性を有する。

この変形例によれば、第１〜第３部材は別体であるので、それぞれを構成する材料を、適宜採用することができる。そのため、第１部材３１と第２部材３２との界面３３によって形成されるガイド部３４の性能を、適宜変更することができる。

ちなみに、上記変形例のように、第１部材３１が、第２部材３２と第３部材とを連結する接着剤としての役割を果たさず、単に、第２部材３２の第３面３２ｃを覆うだけの機能を果たす場合、第２部材３２（第１部材３１）と第３部材とを連結するための第４部材（図示略）を更に備える構成を採用することもできる。この場合、第１部材３１としては、アルミニウムを採用することができる。これによれば、第２部材３２を第３部材に連結する前に、予め、第１部材３１によって、第２部材３２の第３面３２ｃを覆っておくことができる。この場合においても、第２部材３２と第１部材３１とが、第１部材３１を介して、連結された構成となる。

本実施形態では、特に説明しなかったが、発光素子１０と第２部材３２（ガイド部３４）それぞれは、搭載部２０における車両後方側に配置され、受光素子４０は、搭載部２０における車両前方側に配置されている例を示した。図１で言えば、車両後方側に相当する紙面右側に発光素子１０と第２部材３２（ガイド部３４）それぞれが配置され、車両前方側に相当する紙面左側に受光素子４０が配置されている例を示した。

しかしながら、図１１及び図１２に示すように、車両前方側に、発光素子１０、第２部材３２（ガイド部３４）、及び、受光素子４０それぞれが配置された構成を採用することもできる。この場合、日射センサとしての機能（太陽位置の算出）が低下することを抑制するために、第２部材３２（ガイド部３４）は、ライトセンサ１００を左右に等しく分かつ、ｘ方向に沿う線（図１１に示す一点鎖線）に対して左右対称となるように配置される。

１０・・・発光素子
２０・・・搭載部
３０・・・蓋部
３１・・・第１部材
３２・・・第２部材
３２ａ・・・第１面
３２ｂ・・・第２面
３３・・・界面
３４・・・ガイド部
１００・・・ライトセンサ

Claims

発光素子（１０）と、
該発光素子を搭載する搭載部（２０）と、
該搭載部に固定されることで、前記搭載部と共に、前記発光素子が収納される収納空間を構成する蓋部（３０）と、を有する発光装置であって、
前記蓋部は、第１部材（３１）と、該第１部材よりも透光率の高い第２部材（３２）と、を有し、
前記第２部材は、前記収納空間に面する第１面（３２ａ）と、外部に露出する第２面（３２ｂ）と、前記第１部材と密着する第３面（３２ｃ）と、を有し、
前記第２部材と前記第１部材との界面（３３）は、前記発光素子から出射される光を反射する性質を有し、
前記第２部材と前記第１部材との界面によって、前記発光素子から出射された光を前記第２面に導くガイド部（３４）が形成されていることを特徴とする発光装置。
前記第２部材は前記第１部材よりも、屈折率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記発光素子の発光面（１０ａ）と、前記第２部材の第１面とが対向していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光装置。
前記発光面は、前記第１面よりも面積が小さいことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
前記第２面は、前記第１面よりも面積が小さいことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の発光装置。
前記第２部材は、前記発光素子の発光面に対して交差する高さ方向に延びた形状を成し、
前記第１面と前記第２面とが、前記高さ方向に並んでいることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の発光装置。
前記第２部材は、前記第１面を有する第１部（３５）と、前記第２面を有する第２部（３６）と、前記第１部と前記第２部を連結する第３部（３７）と、を有し、
前記第１部と前記第２部それぞれは、前記発光素子の発光面に対して交差する高さ方向に延びた形状を成し、
前記第３部は、前記高さ方向に交差する横方向に延びた形状を成しており、
前記第１部における前記第１面とは反対側の面が、前記第３部の一端に連結され、
前記第２部における前記第２面とは反対側の面が、前記第３部の他端に連結されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の発光装置。
前記蓋部は、前記第１部材を構成する樹脂と、前記第２部材を構成する樹脂とによって二色成形することで形成されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の発光装置。
前記蓋部は、前記第２部材よりも透光率の低い第３部材を有し、
前記第２部材と前記第３部材とは、前記第１部材を介して、連結されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の発光装置。